需求描述

下面是一份可以直接发给硬件/固件开发服务商的需求书草案，你可以按需要再删减公司名称、金额等信息后使用。

产品形态

开发一款 双键 BLE 无线智能输入设备（小型外设），核心功能是通过 BLE HID 向主机设备发送按键指令，并配合内置数字麦克风实现相关场景的启动/控制。

本次外包范围包括：

硬件方案选型与详细设计（原理图、PCB Layout）；

样机制作与调试（EVT/DVT 小批量样机）；

底层固件开发（含按键状态机、BLE HID、低功耗与看门狗等）；

产测相关工具/脚本与简要量产建议。

不包含：PC / 手机端应用软件及业务逻辑，仅需保证在 Windows / macOS / iOS / Android 上被识别为标准 BLE 键盘类 HID 设备，使用系统自带 HID 驱动即可。

技术要求与目标

通信与协议

蓝牙低功耗 SoC，支持 BLE 4.2 / BLE 5.x；

必须支持 HID over GATT（HOGP），以键盘类 HID 方式被主机识别；

必须启用 LE Secure Connections 加密配对，满足 iOS 等平台对 HID 加密的要求，典型通信距离 ≥10 米（空旷环境）。

按键与输入功能

设备上有 两个物理按键：主键、副键；

主键需识别：单击 / 长按 / 松开；

副键需识别：单击 / 双击；

所有动作由 MCU 通过按键状态机（FSM）解析为标准 HID 键盘事件（KeyDown/KeyUp）。

音频与麦克风

采用 PDM 数字麦克风，通过 PDM 接口采集语音信号，音频数据由上位机应用处理，不通过 HID 通道传输；

需预留合理的麦克风位置与结构设计，注意避开天线区域，减小 RF 干扰。

指示与交互

至少 1 颗 LED，用于指示：配对/连接状态、语音输入中、低电、充电/充满等常用状态；

LED 行为由 MCU 控制（点亮、闪烁、呼吸等）。

电源与续航

内置可充电电池（容量 ODM 自行评估），在典型使用场景下设备需 连续工作 > 5 小时；

无物理电源开关键，通过自动休眠 / 唤醒 + 看门狗实现低功耗与可靠性；

采用 磁吸 / Pogo Pin 充电接口，支持充电时点亮 LED 提示充电状态。

可靠性与稳定性

需使用硬件 Watchdog 定时器，防止系统死机，支持异常自动复位；

BLE 连接稳定、重连逻辑合理，支持断电/复位后的自动重连；

关键功能通过实验室测试验证，包括：通信距离、抗干扰、功耗、温升等。

需交付的电子资料与实物

设计文档与电子资料

原理图完整工程文件（推荐 Altium / OrCAD / KiCad 等）及 PDF 版本；

PCB Layout 工程文件及 Gerber/钻孔文件，满足 PCB/SMT 工厂下单要求；

BOM 表（含品牌、型号、封装、关键参数、可替代料）及 SMT 坐标文件；

结构/外观相关的接口尺寸图（如有需要与甲方结构件配合）；

MCU / BLE SoC 的固件工程（源码、编译环境说明、链接脚本、配置文件）；

量产烧录及测试脚本（含简单命令行工具或说明文档）；

功能与性能测试报告（通信距离、功耗、按键识别正确率、BLE 兼容性等）；

简要《使用说明 / 快速上手》文档，说明配对方式、复位方式、指示灯含义等。

样机与实物

EVT 阶段样机若干（≥5 套，便于功能验证与软件联调）；

DVT 阶段优化版样机若干（数量与后续量产计划再议）；

如有专用夹具/治具（充电夹具、测试治具等），需一并设计与交付。

二、功能描述（硬件与固件）

1. 硬件功能需求

系统构成

主控 MCU / BLE SoC

由 ODM 选型，需支持：BLE 4.2 / 5.x、HID over GATT（HOGP）、LE Secure Connections；

资源建议：

≥128KB Flash（保证后续固件升级与扩展）、≥32KB RAM；

至少 2 路 GPIO 用于按键，1 路 PDM 接口用于 MIC，1 路 GPIO 驱动 LED，调试接口（SWD/JTAG）。

电源管理 / 充电模块（PMIC）

负责电池充电、稳压、过充/过放/过流保护；

支持磁吸 / Pogo Pin 充电，优先考虑主流成熟方案，保证安全与一致性；

支持在充电状态下唤醒设备、进行按键输入和 BLE 通信。

按键输入模块

双物理按键（主键、副键），支持中断唤醒 MCU；

电路设计需考虑去抖与防静电（ESD）保护。

PDM 数字麦克风模块

单颗数字麦克风，使用 PDM 接口与 MCU 相连；

电路与布局需严格按照麦克风及射频器件的参考设计摆放，避免天线附近布线与大面积铜皮。

LED 状态指示模块

1 颗高亮 LED（颜色 ODM 建议，可考虑双色），由 MCU 控制不同闪烁模式；

需预留限流电阻参数方便调整亮度。

2.4GHz 天线与射频部分

采用 PCB 天线或独立天线模块，需预留禁布区，保证天线上方 3–5mm 空气层；

匹配网络按芯片参考设计实施，支持 BLE ≥10 米通信距离。

可靠性与可制造性

设计需满足常规消费电子产品 EMC/ESD 要求（具体标准可在后续合同中约定）；

材料选型充分考虑供应稳定性与成本；

PCB 及结构设计需兼顾后续量产与测试治具的可实现性，ODM 需给出简要 DFM 建议。

2. 固件 / 软件功能需求

固件总体结构

固件应用层

解析按键动作：单击 / 双击 / 长按 / 松开；

生成对应的 HID 键盘事件（Report）；

控制 LED 状态机（录音中、等待、配对、低电等）；

管理 PDM 麦克风数据采集（传给主机 App，具体协议后续接口文档定义）。

按键状态机（Key FSM Engine）

去抖动处理；

长按计时器、双击检测窗口；

将物理动作转换为统一的“动作事件”，供 HID 报文层使用。

HID 报文层

基于 HID 键盘 Usage Page 0x07 定义输入报文；

支持 Report ID 1（标准键盘输入），如有需要可预留 Vendor HID 扩展报文；

低功耗管理（Power & Sleep Manager）

空闲一定时间后自动进入 Deep Sleep；

通过按键 GPIO 或 BLE 事件唤醒；

在保证体验的前提下尽可能优化平均功耗，使综合续航满足 >5 小时的要求。

看门狗管理（Watchdog Manager）

周期性“喂狗”，防止程序跑飞；

系统无响应时自动复位，代替物理重启按键。

BLE 协议栈配置

配置为 HID over GATT Profile（HOGP），支持加密、Bonding、自动重连等；

支持基本的连接参数协商，保证延迟和功耗的平衡。

开发与调试要求

需提供：

固件工程（含源码）、编译脚本及所需工具链说明；

用于调试与故障定位的日志接口或简单串口调试输出（可在 Release 版本关闭）；

基本的单板测试程序（Self-test），用于产线快速验证按键、LED、BLE 连接等。